JPH04360503A - マンガン−亜鉛系フェライトコアの焼成方法 - Google Patents
マンガン−亜鉛系フェライトコアの焼成方法Info
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- JPH04360503A JPH04360503A JP3163864A JP16386491A JPH04360503A JP H04360503 A JPH04360503 A JP H04360503A JP 3163864 A JP3163864 A JP 3163864A JP 16386491 A JP16386491 A JP 16386491A JP H04360503 A JPH04360503 A JP H04360503A
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Landscapes
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マンガン−亜鉛系フェ
ライトコア成形体を焼成する方法に関し、更に詳しく述
べると、フェライトコア成形体を、それと同系材質のフ
ェライト製炉材を使用して焼成することにより、磁気特
性（特に初透磁率）を向上させる方法に関するものであ
る。
ライトコア成形体を焼成する方法に関し、更に詳しく述
べると、フェライトコア成形体を、それと同系材質のフ
ェライト製炉材を使用して焼成することにより、磁気特
性（特に初透磁率）を向上させる方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、フェライトコアは粉末冶
金的手法により製造されており、プレス装置によって所
定形状に加圧成形した成形体を匣鉢上に並べ、焼成炉内
で千数百℃の高温で焼成する。焼成に用いる匣鉢は、通
常、多孔質のムライト系セラミックスからなるため、匣
鉢の成分である二酸化ケイ素とフェライトが反応しフェ
ライトコア表面に異常結晶が生成して、外観を悪化させ
たり、磁気特性や強度の低下を引き起こしていた。
金的手法により製造されており、プレス装置によって所
定形状に加圧成形した成形体を匣鉢上に並べ、焼成炉内
で千数百℃の高温で焼成する。焼成に用いる匣鉢は、通
常、多孔質のムライト系セラミックスからなるため、匣
鉢の成分である二酸化ケイ素とフェライトが反応しフェ
ライトコア表面に異常結晶が生成して、外観を悪化させ
たり、磁気特性や強度の低下を引き起こしていた。
【０００３】そのため匣鉢上にアルミナ粉末を敷き、そ
の上にフェライトコア成形体を載置したり、表面にアル
ミナのコーティング層を有する匣鉢を使用し、フェライ
トと炉材との反応を抑えることも行われていた。
の上にフェライトコア成形体を載置したり、表面にアル
ミナのコーティング層を有する匣鉢を使用し、フェライ
トと炉材との反応を抑えることも行われていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなア
ルミナ製炉材を用いる焼成方法を採用しても、特にマン
ガン−亜鉛系フェライトコア成形体を焼成する場合には
、降温時（冷却時）に変態し易いというマンガン−亜鉛
系特有の問題があり、フェライトとアルミナとの相互拡
散反応が生じて異相ができ、磁気特性（特に初透磁率）
が著しく悪化する現象が見られる。フェライトとアルミ
ナ製炉材との相互拡散反応を低下させるため、三角柱状
のアルミナ製炉材を複数本並設し、それらにより形成さ
れる三角溝にトロイダルコアを立てて配列し、接触面積
を減らし２箇所で各フェライトコアを支持する方法も案
出されたが、それでも上記と同様、異相が生じる不都合
は生じた。これは、フェライトコア成形体とアルミナ製
炉材とが離れていても、相互拡散による反応が起きるた
めである。
ルミナ製炉材を用いる焼成方法を採用しても、特にマン
ガン−亜鉛系フェライトコア成形体を焼成する場合には
、降温時（冷却時）に変態し易いというマンガン−亜鉛
系特有の問題があり、フェライトとアルミナとの相互拡
散反応が生じて異相ができ、磁気特性（特に初透磁率）
が著しく悪化する現象が見られる。フェライトとアルミ
ナ製炉材との相互拡散反応を低下させるため、三角柱状
のアルミナ製炉材を複数本並設し、それらにより形成さ
れる三角溝にトロイダルコアを立てて配列し、接触面積
を減らし２箇所で各フェライトコアを支持する方法も案
出されたが、それでも上記と同様、異相が生じる不都合
は生じた。これは、フェライトコア成形体とアルミナ製
炉材とが離れていても、相互拡散による反応が起きるた
めである。
【０００５】またフェライト成形体とアルミナ製炉材と
の熱膨張率の差により、焼成時にフェライトコアが変形
する欠点があり、この変形発生は特に大型コアの場合に
甚だしい。更に冷却時に周囲温度に応じて酸素分圧を調
節するが、フェライト成形体とアルミナ製炉材との熱伝
導率や比熱の差が大きいから、降温時に周囲温度とフェ
ライトコア温度が異なって、炉材と接触している部分と
接触していない部分で焼きむらができるなどの問題もあ
る。因にマンガン−亜鉛系フェライトの熱伝導率は０．
０２３ｃａｌ／ｓｅｃ・ｃｍ・℃程度、比熱は ０．２
６ｃａｌ／ｇ・℃程度であるのに対して、アルミナの熱
伝導率は ０．０５ｃａｌ／ｓｅｃ・ｃｍ・℃程度、比
熱は ０．１６ｃａｌ／ｇ・℃程度ある。
の熱膨張率の差により、焼成時にフェライトコアが変形
する欠点があり、この変形発生は特に大型コアの場合に
甚だしい。更に冷却時に周囲温度に応じて酸素分圧を調
節するが、フェライト成形体とアルミナ製炉材との熱伝
導率や比熱の差が大きいから、降温時に周囲温度とフェ
ライトコア温度が異なって、炉材と接触している部分と
接触していない部分で焼きむらができるなどの問題もあ
る。因にマンガン−亜鉛系フェライトの熱伝導率は０．
０２３ｃａｌ／ｓｅｃ・ｃｍ・℃程度、比熱は ０．２
６ｃａｌ／ｇ・℃程度であるのに対して、アルミナの熱
伝導率は ０．０５ｃａｌ／ｓｅｃ・ｃｍ・℃程度、比
熱は ０．１６ｃａｌ／ｇ・℃程度ある。
【０００６】本発明の目的は、上記のような従来技術の
欠点を解消し、フェライトコアに異相が生じず、飛躍的
に初透磁率を向上させることができるマンガン−亜鉛系
フェライトコアの焼成方法を提供することである。
欠点を解消し、フェライトコアに異相が生じず、飛躍的
に初透磁率を向上させることができるマンガン−亜鉛系
フェライトコアの焼成方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、マンガン−亜
鉛系フェライトコア成形体を、該フェライトコアと同系
材質のフェライト製炉材を用いて焼成する方法である。 最も簡単な構成としては、図１のＡに示すように、マン
ガン−亜鉛系フェライトコア成形体１０を、マンガン−
亜鉛系フェライト製の板状炉材１２上に配列して焼成す
る方法がある。それに加えて、両側にフェライトスペー
サ１３を配置し、フェライトコア成形体１０の上方部も
、該フェライトコアと同系材質のフェライト製の板状炉
材１４で覆って焼成してもよい（図１のＢ参照）。更に
マンガン−亜鉛系フェライト製の壺形炉材１６中にフェ
ライトコア成形体を入れたり（図１のＣ参照）、マンガ
ン−亜鉛系のフェライトペレット１８でフェライトコア
成形体１０を埋め込む（図１のＤ参照）などして、フェ
ライトコア成形体の周囲も、該フェライトコアと同系材
質のフェライト製炉材で取り囲んで焼成する方法もある
。
鉛系フェライトコア成形体を、該フェライトコアと同系
材質のフェライト製炉材を用いて焼成する方法である。 最も簡単な構成としては、図１のＡに示すように、マン
ガン−亜鉛系フェライトコア成形体１０を、マンガン−
亜鉛系フェライト製の板状炉材１２上に配列して焼成す
る方法がある。それに加えて、両側にフェライトスペー
サ１３を配置し、フェライトコア成形体１０の上方部も
、該フェライトコアと同系材質のフェライト製の板状炉
材１４で覆って焼成してもよい（図１のＢ参照）。更に
マンガン−亜鉛系フェライト製の壺形炉材１６中にフェ
ライトコア成形体を入れたり（図１のＣ参照）、マンガ
ン−亜鉛系のフェライトペレット１８でフェライトコア
成形体１０を埋め込む（図１のＤ参照）などして、フェ
ライトコア成形体の周囲も、該フェライトコアと同系材
質のフェライト製炉材で取り囲んで焼成する方法もある
。
【０００８】ここで使用する炉材は、マンガン−亜鉛系
フェライトコア成形体と同系材質であればよく、厳密に
組成が一致してる必要はない。通常は既に焼結している
ものを使用する。
フェライトコア成形体と同系材質であればよく、厳密に
組成が一致してる必要はない。通常は既に焼結している
ものを使用する。
【０００９】
【作用】焼成時にフェライトコア成形体に直接接触する
炉材が該フェライトコアと同系材質であるから、両者間
での反応はなく、異物・異相などは生じない。またフェ
ライトコア成形体と炉材とがほぼ同じ熱膨張率をもつた
め、コア変形が生じることもない。更にフェライトコア
成形体と炉材とがほぼ同じ熱伝導率をもつから、フェラ
イトコア温度と炉材温度が一致し、降温が一緒に行われ
、温度制御を正確に行うことができ焼きむらが生じるこ
ともない。
炉材が該フェライトコアと同系材質であるから、両者間
での反応はなく、異物・異相などは生じない。またフェ
ライトコア成形体と炉材とがほぼ同じ熱膨張率をもつた
め、コア変形が生じることもない。更にフェライトコア
成形体と炉材とがほぼ同じ熱伝導率をもつから、フェラ
イトコア温度と炉材温度が一致し、降温が一緒に行われ
、温度制御を正確に行うことができ焼きむらが生じるこ
ともない。
【００１０】フェライトコア成形体の上方部及び周囲を
同種の材料で覆うと、マンガン−亜鉛系フェライトコア
成形体の成分中の酸化亜鉛の蒸発を抑制でき、焼成中の
組成変動が少なくなり、磁気特性がより一層向上する。
同種の材料で覆うと、マンガン−亜鉛系フェライトコア
成形体の成分中の酸化亜鉛の蒸発を抑制でき、焼成中の
組成変動が少なくなり、磁気特性がより一層向上する。
【００１１】図１のＤの例で使用するフェライトペレッ
トは、フェライト粉末とは異なり焼成時に固化すること
がなく、フェライトコアの取り出しを阻害しない。また
再使用時に粉砕する必要もなく、手間がかからない。
トは、フェライト粉末とは異なり焼成時に固化すること
がなく、フェライトコアの取り出しを阻害しない。また
再使用時に粉砕する必要もなく、手間がかからない。
【００１２】
【実施例】Ｆｅ２ Ｏ３ ５２．５モル％、ＺｎＯ２２
モル％、残部ＭｎＯである組成のフェライトコア成形体
を供試体とし、各種焼成条件で試作実験を行った。結果
を図２〜図４に示す。
モル％、残部ＭｎＯである組成のフェライトコア成形体
を供試体とし、各種焼成条件で試作実験を行った。結果
を図２〜図４に示す。
【００１３】図２はフェライトコア体積に対する初透磁
率の関係を示しており、焼成方法はトロイダル形状のコ
アを複数本のアルミナ製三角柱状炉材による三角溝内に
立てて並べた場合（白丸破線で示す）と、焼成するフェ
ライトコアと同系材質のフェライト製板状炉材上に横向
きで並べた場合（黒丸実線で示す）との比較である。な
お焼成温度は１３８０℃であり、測定条件は、電流０．
５ｍＡ 、測定周波数１ｋＨｚ である。炉材をフェラ
イト製とすることで、初透磁率が高くなり、８０００〜
９５００になることが分かる。特にコア体積が小さい場
合、初透磁率の差は顕著に現れる。これはコア体積が小
さいと、コア体積に対する表面積の割合が多くなり、拡
散反応防止の機能が効果的になるためである。
率の関係を示しており、焼成方法はトロイダル形状のコ
アを複数本のアルミナ製三角柱状炉材による三角溝内に
立てて並べた場合（白丸破線で示す）と、焼成するフェ
ライトコアと同系材質のフェライト製板状炉材上に横向
きで並べた場合（黒丸実線で示す）との比較である。な
お焼成温度は１３８０℃であり、測定条件は、電流０．
５ｍＡ 、測定周波数１ｋＨｚ である。炉材をフェラ
イト製とすることで、初透磁率が高くなり、８０００〜
９５００になることが分かる。特にコア体積が小さい場
合、初透磁率の差は顕著に現れる。これはコア体積が小
さいと、コア体積に対する表面積の割合が多くなり、拡
散反応防止の機能が効果的になるためである。
【００１４】図３はそれぞれ同一材質のリング形フェラ
イトコアについて、炉材を変えて焼成したものである。 図３において、Ａはフェライト製板状炉材上（図１のＡ
の方法）、Ｂはフェライト製板状炉材上とフェライト製
の板状炉材の覆いの組み合わせ（図１のＢの方法）、Ｃ
はフェライト製の壺状炉材中（図１のＣの方法）、Ｄは
フェライトペレット中埋め込み（図１のＤの方法）によ
る焼成である。図４は別の材質のフェライトコアについ
て、図３のＡ〜Ｄと同様炉材で焼成を試みた結果である
。図３及び図４において、縦軸は焼成時のトップ温度、
横軸はトップ温度の維持時間である。供試体としてのフ
ェライトコアは、外径２５ｍｍ、内径１５ｍｍ、高さ５
ｍｍのリング形コアである。焼成条件は、昇温を窒素中
で ３００℃／時で行い、トップ時は空気中、降温は適
切な酸素分圧下で行っている。
イトコアについて、炉材を変えて焼成したものである。 図３において、Ａはフェライト製板状炉材上（図１のＡ
の方法）、Ｂはフェライト製板状炉材上とフェライト製
の板状炉材の覆いの組み合わせ（図１のＢの方法）、Ｃ
はフェライト製の壺状炉材中（図１のＣの方法）、Ｄは
フェライトペレット中埋め込み（図１のＤの方法）によ
る焼成である。図４は別の材質のフェライトコアについ
て、図３のＡ〜Ｄと同様炉材で焼成を試みた結果である
。図３及び図４において、縦軸は焼成時のトップ温度、
横軸はトップ温度の維持時間である。供試体としてのフ
ェライトコアは、外径２５ｍｍ、内径１５ｍｍ、高さ５
ｍｍのリング形コアである。焼成条件は、昇温を窒素中
で ３００℃／時で行い、トップ時は空気中、降温は適
切な酸素分圧下で行っている。
【００１５】同じ焼成温度・時間で比べると、全体とし
てＡ→Ｂ→Ｃ→Ｄの炉材構成の順で初透磁率が高くなる
ことが分かる。他の磁気特性を調べてみると、初透磁率
以外は殆ど変化していない。このことから、焼成条件を
選択することで他の磁気特性を殆ど変化させること無く
初透磁率のみ所望の値に制御できることも分かる。初透
磁率の制御は組成や添加剤の種類・量によっても行える
が、その方法だと他の磁気特性まで変わってしまう。近
年、他の磁気特性は同じで初透磁率のみ高くしたいと言
った要求がユーザー側から出ており、本発明方法はこの
ような要望に対して容易に対応できることになる。
てＡ→Ｂ→Ｃ→Ｄの炉材構成の順で初透磁率が高くなる
ことが分かる。他の磁気特性を調べてみると、初透磁率
以外は殆ど変化していない。このことから、焼成条件を
選択することで他の磁気特性を殆ど変化させること無く
初透磁率のみ所望の値に制御できることも分かる。初透
磁率の制御は組成や添加剤の種類・量によっても行える
が、その方法だと他の磁気特性まで変わってしまう。近
年、他の磁気特性は同じで初透磁率のみ高くしたいと言
った要求がユーザー側から出ており、本発明方法はこの
ような要望に対して容易に対応できることになる。
【００１６】
【発明の効果】本発明は上記のようにマンガン−亜鉛系
フェライトコア成形体を該フェライトコアと同系材質の
フェライト製炉材を用いて焼成する方法であるから、フ
ェライトコア成形体と炉材との間で反応が起こらず、フ
ェライトコアに異相などが現れないため初透磁率が向上
する。特にコア体積が小さい場合に顕著な効果を示す。 またフェライトコア成形体を同系材質のフェライト製炉
材で取り囲んだ状態で焼成すると、飛躍的に初透磁率を
向上させることができる。そのため、炉材の形状や焼成
条件を変えるだけで、他の磁気特性を変えること無く初
透磁率のみを所望の値に制御でき、ユーザー側の要求に
応え易いものとなる。
フェライトコア成形体を該フェライトコアと同系材質の
フェライト製炉材を用いて焼成する方法であるから、フ
ェライトコア成形体と炉材との間で反応が起こらず、フ
ェライトコアに異相などが現れないため初透磁率が向上
する。特にコア体積が小さい場合に顕著な効果を示す。 またフェライトコア成形体を同系材質のフェライト製炉
材で取り囲んだ状態で焼成すると、飛躍的に初透磁率を
向上させることができる。そのため、炉材の形状や焼成
条件を変えるだけで、他の磁気特性を変えること無く初
透磁率のみを所望の値に制御でき、ユーザー側の要求に
応え易いものとなる。
【００１７】本発明では焼成するフェライトコアと同系
材質のフェライト製炉材を用いる方法であるから、フェ
ライトコアと炉材との熱膨張率や熱伝導率、比熱がほぼ
一致しており、そのため焼成時に変形が生じることはな
く、全体が同じように昇温・降温し焼きむらも生じない
。そしてフェライトコア温度を正確に制御でき、降温時
（冷却時）の酸素分圧の調節も正しく行えるため、磁気
特性が向上する。
材質のフェライト製炉材を用いる方法であるから、フェ
ライトコアと炉材との熱膨張率や熱伝導率、比熱がほぼ
一致しており、そのため焼成時に変形が生じることはな
く、全体が同じように昇温・降温し焼きむらも生じない
。そしてフェライトコア温度を正確に制御でき、降温時
（冷却時）の酸素分圧の調節も正しく行えるため、磁気
特性が向上する。
【図１】本発明方法の各実施例の説明図。
【図２】フェライトコア体積に対する初透磁率の関係を
示すグラフ。
示すグラフ。
【図３】フェライトコア焼成条件と初透磁率の関係の一
例を示すグラフ。
例を示すグラフ。
【図４】フェライトコア焼成条件と初透磁率の関係の他
の例を示すグラフ。
の例を示すグラフ。
１０ マンガン−亜鉛系のフェライトコア成形体１２
フェライト製の板状炉材 １４ フェライト製の板状炉材 １６ フェライト製の壺形炉材 １８ フェライトペレット
フェライト製の板状炉材 １４ フェライト製の板状炉材 １６ フェライト製の壺形炉材 １８ フェライトペレット
Claims (4)
- 【請求項１】 マンガン−亜鉛系フェライトコア成形
体を、該フェライトコアと同系材質のフェライト製炉材
上で焼成することを特徴とするマンガン−亜鉛系フェラ
イトコアの焼成方法。 - 【請求項２】 フェライトコア成形体の上方部も、該
フェライトコアと同系材質のフェライト製炉材で覆って
焼成する請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 フェライトコア成形体の周囲も、該フ
ェライトコアと同系材質のフェライト製炉材で取り囲ん
で焼成する請求項２記載の方法。 - 【請求項４】 マンガン−亜鉛系フェライトコア成形
体を、該フェライトコアと同系材質からなるフェライト
ペレットで埋め込んだ状態で焼成することを特徴とする
マンガン−亜鉛系フェライトコアの焼成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3163864A JPH04360503A (ja) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | マンガン−亜鉛系フェライトコアの焼成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3163864A JPH04360503A (ja) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | マンガン−亜鉛系フェライトコアの焼成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04360503A true JPH04360503A (ja) | 1992-12-14 |
Family
ID=15782222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3163864A Pending JPH04360503A (ja) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | マンガン−亜鉛系フェライトコアの焼成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04360503A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103707399A (zh) * | 2013-12-17 | 2014-04-09 | 江苏省晶石磁性材料与器件工程技术研究有限公司 | 一种防止ec形锰锌铁氧体内收变形的模具 |
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1991
- 1991-06-07 JP JP3163864A patent/JPH04360503A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103707399A (zh) * | 2013-12-17 | 2014-04-09 | 江苏省晶石磁性材料与器件工程技术研究有限公司 | 一种防止ec形锰锌铁氧体内收变形的模具 |
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